【C++基础编程】三、运算符

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三、运算符

1、算术运算符

运算符	含义	示例
+	对两个数字进行相加的计算	10 + 3 = 13
-	对两个数字进行相减的计算	10 - 3 = 7
*	对两个数字进行相乘的计算	10 * 3 = 30
/	对两个数字进行除法的计算	10 / 3 = 3
%	对两个数字进行求模运算（求余数）	10 % 3 = 1

注意事项：

整型与整型的计算结果，还是一个整型。所以，如果10/3的时候，得到的结果是3.3333333，此时系统会将这个数字强制类型类型转换成整型的结果，舍去小数点后面所有的数字，只保留整数部分，也就是3。

在进行计算的时候，结果会进行类型的提升，将结果提升为取值范围大的数据类型。

• int与int的计算结果是int
• int与long的计算结果是long
• float与long的计算结果是float
• float与double的计算结果是double
• ...

#include <iostream>

int main(){
    // 定义两个变量，用来做计算
    std::cout << 10 + 3 << std::endl;     // 13
    std::cout << 10 - 3 << std::endl;     // 7
    std::cout << 10 * 3 << std::endl;     // 30
    std::cout << 10 / 3 << std::endl;     // 3
    std::cout << 10 % 3 << std::endl;     // 1
    
    return 0;
}

重点来了！自增自减运算符！

++、–是自增自减运算符，表示在现有的值的基础上，对数据进行+1和-1的操作。

#include <iostream>

int main(){
    // 定义一个整型的变量
    int number = 10;
    // 在现有的值的基础上+1
    number++;
    // number现在的结果就是11
    std::cout << number << std::endl;
    
    return 0;
}

但是！！自增自减运算符，还可以写在变量前面！

• 自增自减运算符，在变量之前，表示先对变量进行计算，再取变量的值使用。
• 自增自减运算符，在变量之后，表示先取变量的值使用，再对变量进行计算。

#include <iostream>

int main(){
    // 定义一个变量
    int number = 10;

    std::cout << number++ << std::endl;        // 输出10, 结束后number的值自增为11
    std::cout << ++number << std::endl;        // 输出12, 在上一步结束之后, number的值自增为了11, 在这里先进行计算, 再取变量的值使用。运算结束后, number的值为12
    std::cout << --number << std::endl;        // 输出11, 在12的基础上, 先减一, 再输出结果。运算结束后, number的值为11
    std::cout << number-- << std::endl;        // 输出11, 在11的基础上, 先取值, 再减一。运算结束后, number的值为10
    std::cout << number << std::endl;          // 输出10

    return 0;
}

练习题

// 有一个三位的数字, 计算每一位上的数字的和
#include <iostream>

int main(){
    // 定义一个三位的数字
    int number = 123;
    // 分别获取每一位的数字
    int g = number % 10;
    int s = number / 10 % 10;
    int b = number / 100;
    // 计算每一位的数字的和
    int result = g + s + b;
    std::cout << result << std::endl;

    return 0;
}

2、赋值运算符

在C++中的赋值运算符是=，可以将等号右边的值，给等号左边的变量进行赋值。

#include <iostream>

int main(){
    // 定义一个变量
    int variable;
    // 给这个变量进行赋值
    variable = 10;

    // 这里的等号，就是一个赋值运算符，将等号右边的值给左边的变量进行赋值。
    // 赋值完成后，变量variable的值，就是10
    return 0;
}

请注意：在C++中，等号是赋值的意思，并不是比较相等的意思。

赋值运算符的意义其实很简单，就是等号右边的值给左边的变量进行赋值。但与此同时，赋值运算符与上述的算术运算符类似，也是有运算的结果的。赋值运算的结果就是赋值完成以后的变量的值！

#include <iostream>

int main(){
    // 定义一个变量
    int number;
    // 给变量赋值，并输出赋值结果
    std::cout << (number = 100) << std::endl;     // 这里的输出结果是100，因为赋值完成之后的变量number的值就是100
    return 0;
}

此外，程序员都可会偷懒了，在赋值运算符的基础上，又结合了常用的计算，衍生出来了其他的组合的运算符。

常见的组合运算符：+= -= *= /= %=

以 += 为例，表示将一个变量，在现有的值的基础上进行加法的计算。

#include <iostream>

int main(){
    // 定义一个变量
    int number = 10;
    // 让变量在现有的值的基础上+10
    number += 10;

    std::cout << number << std::endl;   // number的结果就是20
    return 0;
}

在上述代码中，我们可以将number += 10, 理解为 number = (int)(number + 10);
对数字number进行加10的计算，并将计算的结果再强制类型转换成变量原来的类型。
例如：
char c = ‘a’;
c += 1;
最后c的结果是b，其实在这里已经完成了结果的强制类型转换。因为字符型的变量在参与运算的时候，结果会自动的转型为int类型
因为组合运算符内置了强制类型转换的操作，才会使得将计算的结果再转型为char类型

3、关系运算符

关系运算，就是对两个数字进行大小、相等的比较的运算。常用的关系运算符如下：

符号	描述	示例
==	判断两个数字是否相等	a == b
!=	判断两个数字是否不相等	a != b
>	判断左边的数字是否大于右边的数字	a > b
<	判断左边的数字是否小于右边的数字	a < b
>=	判断左边的数字是否大于等于右边的数字	a >= b
<=	判断右边的数字是否小于等于右边的数字	a <= b

关系运算符比较的是数值类型和字符类型的数据，得到的比较结果一定是bool类型。

#include <iostream>

int main(){
    std::cout << (10 > 5) << std::endl;      // true
    std::cout << (10 < 5) << std::endl;      // false
    std::cout << (10 >= 5) << std::endl;     // true
    std::cout << (10 <= 5) << std::endl;     // false
    std::cout << (10 == 5) << std::endl;     // false
    std::cout << (10 != 5) << std::endl;     // true
    
    return 0;
}

4、逻辑运算符

逻辑运算，是对两个布尔类型的变量进行的逻辑操作。常见的逻辑运算符如下：

符号	描述	示例
&	与运算，两真即为真，任意一个为假，结果即为假	true & false
|	或运算，两假即为假，任意一个为真，结果即为真	true | false
!	非运算，非真即假，非假即真	!true
^	异或运算，相同为假，不同为真	true ^ false
&&	短路与，左边的结果为假，右边的表达式不参与运算	false && true
||	短路或，左边的结果为真，右边的表达式不参与运算	true || false

关系运算符比较的是数值类型和字符类型的数据，得到的比较结果一定是bool类型。

#include <iostream>

int main(){
    std::cout << (true & false) << std::endl; // false
    std::cout << (true | false) << std::endl; // true
    std::cout << (!true) << std::endl;        // false
    std::cout << (true ^ true) << std::endl;  // false
    
    int num1 = 10;
    int num2 = 20;
    bool res = num1++ > 10 && num2++ < 100;
    std::cout << "res = " << res << ", num1 = " << num1 << ", num2 = " << num2 << std::endl;

    return 0;
}

5、位运算符

位运算，是作用于两个整型数字的运算。将参与运算的每一个数字计算出补码，对补码中的每一位进行类似于逻辑运算的操作，1相当于True，0相当于False。

符号	描述	示例
&	位与运算	10 & 20
|	位或运算	10 | 20
^	位异或运算	10 ^ 20
~	按位取反运算	~10
<<	位左移运算	10 << 2
>>	位右移运算	10 >> 2

• ~：对数字补码的每一位进行取反，包括符号位。
• <<：对数字补码的每一位向左移动指定的位数，右侧补0。
• >>：对数字补码的每一位向右移动指定的位数，左侧补符号位。

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << (10 & 20) << std::endl; // 位与运算
    std::cout << (10 | 20) << std::endl; // 位或运算
    std::cout << (10 ^ 20) << std::endl; // 位异或运算
    std::cout << (~10) << std::endl;     // 按位取反运算
    std::cout << (10 << 2) << std::endl; // 位左移运算
    std::cout << (10 >> 2) << std::endl; // 位右移运算

    return 0;
}

6、三目运算符

三目运算符是一个带有简单逻辑的运算符，用?:来表示，语法如下: condition ? value1 : value2

语义: condition是一个bool类型的变量或者bool结果的表达式，如果为true, 运算的结果为value1；如果为false, 运算的结果为value2。

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    // 从控制台输入两个数字，计算两个数字的最大值
    int num1, num2;
    cout << "请输入一个数字: ";
    cin >> num1;
    cout << "请再次输入一个数字: ";
    cin >> num2;

    int res = num1 > num2 ? num1 : num2;
    cout << "最大值是: " << res << endl;

    return 0;
}